基于改进多目标粒子群的大型设备群检测策略优化方法

在大型履带起重机群(大型设备群)检验检测中,存在检测工期紧、检测质量和人员安全要求高、经济效益最大化等多目标约束下的最优检测策略制定问题,为此,提出了一种基于改进多目标粒子群的大型设备群检测策略优化方法(MOPSO)。首先,利用变异算子对传统的多目标粒子群算法优化方法进行了改进;然后,根据大型设备群检测项目的实际需求构建了检测工期、检测成本、检测质量与安全的多目标优化模型,并确定了各子目标的约束条件;最后,将该优化算法和构建的模型应用于大型履带起重机群的检测项目中,对该方法的有效性进行了验证。研究结果表明:与传统检测策略相比,在保证质量和安全的前提下,利用该方法得到最优的检测策略,其检测周期仅需3/4,检测单位成本节省了14%,受检单位成本节约了32.8%,极大地提升了检测效率,降低了企业和检验单位人力、经济和时间成本。因此,该方法具有良好的实用性和推广应用价值。

跨水域下承式钢箱拱肋系杆拱桥多机械协同施工技术

新建湄池大桥主桥上部结构为188 m单跨简支体系的下承式钢箱拱肋系杆拱桥,跨越浦阳江Ⅳ级航道。结合新建湄池大桥主桥上部结构的建造过程,对跨水域下承式钢箱拱肋系杆拱桥的施工技术进行了介绍。总结了钢箱拱肋系杆拱施工过程中采用水中浮吊+上桥履带吊+新型多功能滑移装置的多机械协同施工方法,并对基于滑移装置的构件运输、履带吊上桥措施、临时支架设计和验算等关键技术进行分析,为后续该类型桥梁的施工积累了经验。

大型履带式起重机行走钢平台设计与分析研究

针对采用大型履带式起重机对钢结构部件进行吊装时地下室顶板加固成本较高的难题,提出了一种模块化钢平台对地下室顶板进行加固的方法,并对该平台的承载力和变形进行分析,提出了合理的使用建议。同时,对使用中的安全和环保措施进行分析和提议。

大型履带式起重机空中组对接杆技术的应用

在石化装置检修施工期间,由于施工场地受限,大型履带式起重机(或称履带吊)的臂杆无法在地面上完成组对接杆作业。在确保安全的前提下,利用空中组对接杆技术,实现其在有限的场地内组对接杆作业以达到设备吊装所需的臂杆长度。本文以某装置检修为例,介绍履带式起重机空中组对接杆工艺,为后续在有限场地内进行履带式起重机组对接杆作业提供参考借鉴。

履带起重机液压缓冲装置设计及动态特性分析

考虑活塞和油缸之间的偏心误差与油液压缩特性,设计了一种履带起重机液压缓冲装置,深入分析了液压缓冲装置的综合性能与缓冲力变化特征。构建得到缓冲装置动态冲击模型,对缓冲装置在瞬态冲击过程中的冲击特性开展了仿真测试。研究结果表明,缓冲行程时间为0.35s,回复行程时间为0.04s,实现了快速回程的过程。当冲击初速度提高后,缓冲力峰值与活塞运动位移显著增大,形成了更大包络面积,可以更高效吸收外部振动能量。该研究有效提高起重机节能效果,为后续的参数优化奠定了理论基础。

面向吊装路径规划的履带起重机运动学建模方法

履带起重机建模是履带起重机路径规划的前提和基础,但是有关于履带起重机建模的研究尚不够系统,为此,以利勃海尔LR1400-2履带起重机为例,提出了一种面向吊装路径规划的履带起重机运动学建模方法,并对履带起重机运动学建模进行了理论推导、仿真分析和试验测试。首先,采用虚拟连杆和被动关节对刚柔混合的起升系统进行了建模,在此基础上确定了履带起重机的位形空间;然后,构建了履带起重机的正向运动学模型和逆向运动学模型,并给出了其相应的求解方法;最后,将构建出来的正向运动学模型和逆向运动学模型应用到履带起重机的吊装路径规划中,通过对3个不同的吊装路径进行规划,以此来验证该履带起重机运动学建模方法的有效性。研究结果表明:该履带起重机的正向运动学模型可准确地确定履带起重机各部件在位形空间上的位姿和姿态,为其碰撞检测提供了保障;该逆向运动学模型可为起重机的起吊位形和就位位形提供一种快速的求解方法。

陆上风机履带吊组装及拆卸施工技术

由于陆上风电机组功率增大,风机高度随之增加,高空作业风险增大,给吊装施工带来一定的困难,而履带吊能够较好地解决风机在吊装时遇到的难题。以内蒙古某陆上风电项目为例,简述陆上风机履带吊组装及拆卸施工方法,重点对履带吊的组装技术措施、负荷试验及拆卸技术措施进行探讨,保证了风机吊装施工的安全性。该项陆上风机吊装技术可为本工程后续施工及类似工程借鉴。

不同地基接触状态下履带起重机动力学分析

由于中小型履带起重施工场地大多未经专门的强夯处理,作业时不同地基接触刚度的非线性变化对起重机作业安全有重要影响。根据不同地基接触特性,应用基于虚拟样机技术的动力学方法对履带起重机不同地基接触状态下响应进行分析。建立地基-履带起重机动力学模型,通过5种工况下动力学响应分析,获得不同接触状态下地基对履带板的作用力及挠度的变化情况;基于双参数地基模型计算获得不同接触状态下履带板变化挠度情况,对模型进行验证。实例分析结果表明:基于不同地基接触状态履带起重机动力学分析,可获得在行走、变幅及回转作业时履带与地基非线性接触时力学响应和变形情况,为履带起重机下车结构设计、地基施工及作业安全评估等提供技术支持,有效降低设计成本和作业风险,具有较好的工程应用价值。

超长倒三角弧形管桁架整体安装技术研究

依托首都博物馆东馆工程共享大厅屋盖对超长53 m倒三角弧形管桁架整体安装施工技术进行研究,尤其是针对桁架加工过程、吊装过程中支座变形及应力释放等细节进行技术创新,实现了博物馆共享大厅超大跨度屋盖的高精度吊装,可为类似工程施工提供参考。

船舶与履带式起重机组合式水上钢栈桥吊装施工技术研究

钢栈桥施工中水上吊装作业任务繁重,其安全性受到广泛关注。传统的钓鱼法施工受限于工作面的制约,无法多点开展施工;而采用起重船施工成本较高。结合具体工程,论文介绍采用船舶与履带式起重机进行合理组合的方式开展水上吊装施工,重点阐述船舶与履带式起重机组合式施工的原理与设计,并分析水上吊装施工工艺,提出施工安全管理技术措施。

装配式预应力混凝土桥梁拆除施工技术

随着城市交通的快速发展,原有交通道路无法满足现有交通流量,城市道路改建工程也越来越多。本文结合胜利黄河大桥维修改造工程建设中装配式预应力混凝土桥梁的拆除实例,介绍桥梁分部位拆除、吊离、破碎的施工工艺。该工艺施工快捷,安全可靠、环保,为以后我国类似城市桥梁的拆除提供了一定的参考价值。

恶劣海况下码头工程施工工效提升方法

为在可作业时间短且不连续海况条件下快速、高效、经济、安全地进行独立式墩台施工,采用全回转打桩船沉桩,在沉箱盖板上搭设施工平台,利用履带吊吊装立柱钢筋笼和钢模板、电机控制料斗启闭浇筑立柱混凝土、运输驳上放料槽运输混凝土长臂勾机浇筑墩台混凝土。通过采取一系列措施加快施工进度,保证了工期,节约施工成本,提高工效,确保人员安全,积累了恶劣海况下独立式墩台的施工经验,以供同类工程参考。

薄楼板上履带吊行走吊装重型钢梁施工技术

为解决在超大跨度、超高厂房的非首层重型钢结构屋面吊装中,常规在地面吊装的施工工艺存在的吊装高度不足、中间区域无法吊装的问题,对施工技术进行了研究和优化。通过采用履带式起重机在薄楼板面上自行走进行吊装,大幅度降低了作业场地的限制,增加了可吊装作业的范围。对履带起重机的吊运、行走、施吊过程,卸荷方式,以及钢梁的水平运输及安装过程进行了研究和改进,节约了施工成本,缩短了工期,可为类似钢结构安装工程提供参考。

海上风电平台加装履带吊作业计算分析

为满足风机安装时塔筒翻身及叶片对接的要求,海上风电平台通常会加装可移动履带吊用于配合主吊机的吊装工作。根据履带吊作业载荷和运动轨迹,对履带吊进行有限元分析。结果表明:在各作业工况下履带吊下甲板强度和在位强度均满足规范要求。研究成果可为风电平台加装履带吊的强度计算、结构优化、作业方案等提供一定参考。

面向吊装方案演示的履带起重机仿真系统设计

履带起重机的吊装作业非常复杂,所以吊装方案的计算机仿真很有必要。针对系列履带起重机,提出了面向吊装方案演示的仿真系统的总体设计方案,建立了履带起重机运动学和计算接地比压的数学模型,利用OpenGL实现了包括三维场景建模和起重机运动演示的仿真系统。最后通过履带起重机吊装方案演示的仿真实例,验证了系统的可用性。

履带式起重机折线式臂架结构承载能力

履带式起重机的折线式臂架是典型的细长框架结构,臂架结构的稳定性是系统起重性能一个重要依据。以每个臂节为单位对臂架结构划分多个子结构,建立随子结构一起运动的随动坐标系。通过自由度凝聚,将子结构的内部位移凝聚到边界端面上。基于共旋坐标法,推导子结构单元的广义节点内力。考虑到臂架结构受到的机构约束和重物提升方式,给出由于机构位移和吊重附加在臂架结构上的广义节点外力及其对结构位移和机构位移的导数。对含载荷参数的臂架结构节点力平衡方程求导,得到一组微分方程,通过求解微分方程并结合失稳判断准则可以得到臂架结构的失稳载荷。通过数值算例,说明该方法在快速求解履带式起重机折线式臂架结构的失稳载荷方面具有很好的速度和精度。

含铰接杆系结构几何非线性分析子结构方法

将细长杆系结构按长度方向划分为多个子结构,由于在子结构坐标系下的节点位移均是小位移,可以将子结构内部自由度凝聚到边界.考虑到子结构端面在变形过程中保持为刚性截面,将端面节点自由度进一步凝聚到端面形心点,这样每一个子结构就减缩成形式上只有两个节点的广义梁单元,大大减缩了自由度.大位移大转动是细长杆系结构产生几何非线性效应的一个重要原因,基于共旋坐标法,建立了随单元一起运动的随动坐标系,推导了子结构单元的节点力平衡方程及其切线刚度阵.同时,考虑到工程机械中细长杆系结构含有相互铰接的刚体加强块,给出了非独立自由度节点力转换到独立参数下的广义节点力及其导数.最后,通过履带式起重机的副臂工况算例,给出了其在不同载荷下的臂架结构位移,验证了方法的正确性.

基于3标度层次分析法的履带起重机起升机构安全工作状态综合评价

为综合评价履带起重机起升机构的安全工作状态,基于履带起重机起升机构故障分析,建立履带起重机起升机构综合评价模型,基于3标度层次分析法构建履带起重机起升机构安全工作状态的模糊综合评价集,得出各评价指标的权重值。借助专家对各评价指标的评分,得到起升机构安全工作状态的综合评价。工程实例评价结果表明,3标度层次分析法相比9标度法克服了主观认识的片面差异性,省去了复杂的一致性检验过程,评价方法具有简洁性和可行性,评价结果体现了客观性和吻合性。

80吨履带起重机桁架式臂架系统的有限元分析

履带起重机的臂架是由钢管焊接而成的大型空间超静定桁架结构,工程中常使用有限元法来进行设计计算,然而由于钢丝滑轮系统难以模拟,计算时仅取臂架本身作为计算模型,其他结构对臂架的作用难以完全等效,不能完全模拟臂架的实际受载状态。针对上述问题,本文以Ansys CAE软件为平台,建立了臂架系统整体有限元分析模型,在应力分析的基础上,提出了强度、刚度及稳定性评定方案,据此对该履带起重机的臂架进行评定。

基于物理规划的履带起重机变幅系统多目标优化

履带起重机变幅系统具备足够的承载能力实现臂架俯仰,是整机的重要组成部分.通过分析变幅系统构件受力特点,建立了变幅系统力学和多目标优化模型.采用物理规划方法,基于构件极限荷载定义偏好函数,建立了综合优化评价函数.设计多目标混沌遗传算法求解问题,根据Pareto支配概念和精英策略保留较优解,并采用混沌局部搜索避免了过早收敛.算例分析表明,提出的方法可以优化构件间的几何关系且减小构件受力,对履带起重机总体参数设计具有指导意义.